Магнетизм — Задание 14 ОГЭ по физике №00007314 | Global EE
Магнетизм — Задание 14 ОГЭ по физике №00007314
№2. Задание 14
ID: 00007314
Две катушки надеты на железный сердечник (см. рис. 1). Через первую катушку протекает переменный ток. График зависимости силы тока от времени представлен на рисунке 2. Вторая катушка замкнута на гальванометр.
Выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) Заряд, прошедший через первую катушку в интервале времени от 20 с до 40 с, равен 40 Кл.
2) В интервале времени от 20 с до 40 с в катушке 2 возникает индукционный ток.
3) В интервале времени от 50 с до 60 с магнитного поля в катушке 2 не возникает.
4) Максимальный индукционный ток в катушке 2 возникает в интервале времени от 0 до 20 с.
5) Заряд, прошедший через вторую катушку в интервале времени от 20 с до 40 с, равен 80 Кл
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
Две катушки на железном сердечнике. График зависимости тока в первой катушке от времени: на участке $0{-}20$ с ток линейно растёт до $2$ А, на участке $20{-}40$ с ток постоянен ($2$ А), на участке $40{-}50$ с ток линейно убывает до нуля, на участке $50{-}60$ с ток равен нулю. Вторая катушка замкнута на гальванометр.
Найти:
Два верных утверждения из пяти — ?
⠀
Решение:
Утверждение 1: Заряд через первую катушку на участке $20{-}40$ с равен 40 Кл.
Заряд — это площадь под графиком $I(t)$:
$$q = I \cdot \Delta t = 2 \text{ А} \cdot 20 \text{ с} = 40 \text{ Кл} \quad \checkmark$$Утверждение 2: В интервале $20{-}40$ с в катушке 2 возникает индукционный ток.
На этом участке ток в первой катушке постоянный → магнитное поле постоянное → изменения потока нет → ЭМИ не возникает → индукционный ток равен нулю. Утверждение неверно.
Утверждение 3: В интервале $50{-}60$ с магнитное поле в катушке 2 не возникает.
На участке $50{-}60$ с ток в первой катушке равен нулю — магнитного поля нет, изменений нет, ЭМИ нет. Утверждение верно$\checkmark$.
Утверждение 4: Максимальный индукционный ток в катушке 2 возникает на участке $0{-}20$ с.
Индукционный ток пропорционален скорости изменения тока. На участке $0{-}20$ с ток меняется со скоростью $2/20 = 0{,}1$ А/с, а на участке $40{-}50$ с — со скоростью $2/10 = 0{,}2$ А/с. Максимальные изменения на участке $40{-}50$ с. Утверждение неверно.
Утверждение 5: Заряд через вторую катушку на участке $20{-}40$ с равен 80 Кл.
На участке $20{-}40$ с ток в первой катушке постоянный → в катушке 2 индукционный ток равен нулю → заряд равен нулю, не 80 Кл. Утверждение неверно.
